L; amprenta energetică a sistemului alimentar - Les Greniers d; Abundenţă
Energie: despre ce vorbim ?
Energia este o cantitate fizică care măsoară modificările stărilor materiei sau, cu alte cuvinte, schimbările din lumea din jurul nostru [1]. Nu poți să-l creezi sau să-l distrugi, doar să-l transformi de la o formă la alta. Și cu fiecare transformare, mai mult sau mai puțin din energie este disipată sub formă de căldură. Toate viețuitoarele trebuie să preia energie din mediul lor pentru a crește, a se mișca, a se înmulți ... Noi alte animale obținem această energie din hrana noastră [2]. Această energie permite să aibă loc nenumărate reacții chimice, să construiască noi celule, să ne mențină mușchii în contracție și să mențină funcționarea sistemului nostru nervos. Eficiența acestor reacții este destul de scăzută, cu toate acestea, majoritatea - să zicem 70% - din energie este disipată sub formă de căldură.
Mâncarea înseamnă, prin urmare, furnizarea de energie corpului nostru [3]. Dar trebuie să cheltuim și energie pentru a ne obține hrana, fie că este vorba de vânătoare de căprioare sau de creștere a cartofilor. Și pentru a nu muri de foame, este mai bine să recuperezi mai multă energie decât ceea ce ai cheltuit! Acest raport între energia recuperată și energia care trebuia investită se numește rata de revenire a energiei (ERR [4]). Un ERR de 2 înseamnă că recuperăm de două ori mai multă energie decât cea cheltuită. Un ERR mai mic de 1 înseamnă că am cheltuit mai multă energie decât ceea ce am recuperat. Un ERR poate fi calculat la nivelul unei persoane, al unei ferme sau al sistemului alimentar în ansamblu. Acest lucru oferă o idee despre eficiența generală a sistemului în conversia energiei solare în alimente. Rețineți în această privință că această energie solară nu este inclusă în calculele ERR referitoare la alimente. Este considerat „liber”, spre deosebire de alte forme de energie consumate în producția de alimente (energia musculară a oamenilor și animalelor, combustia combustibililor fosili sau a biomasei ...).
Cercetătorii au calculat acest lucru pentru sistemul alimentar american, trebuia să arzi 7,3 calorii (o unitate de măsură a energiei) sub formă de energie fosilă pentru a recupera 1 calorie sub formă de alimente [5], [6], adică un ERR de numai 0,14 ! Cu alte cuvinte, am mânca mai mult ulei decât mâncare. Prin acest articol vom încerca să înțelegem și să discutăm acest rezultat.
Cerințe energetice pentru producția agricolă
Prelucrarea, însămânțarea, prăjirea, plivirea, recoltarea, treierarea, sortarea, tunderea, înotarea, transportul culturilor, mulsul, prelucrarea ... Ca orice activitate, munca agricolă necesită energie. Până la revoluția agricolă din timpurile moderne, provine aproape exclusiv din mușchii oamenilor și animalelor de lucru. Mâncarea lor a venit direct de la fermă. Cu alte cuvinte, o parte din producție a fost autoconsumată pentru necesitățile energetice ale fermelor, iar surplusul a fost destinat populației neagricole. Cercetătorii au estimat recent că acest tip de agricultură în Franța a avut un ERR de aproximativ 2 între 1880 și 1950 [7]. Rețineți că acesta este doar ERR al producției agricole brute, nu al întregului sistem alimentar.
Evoluția energiei investite și a energiei recuperate (producția netă) de către producția agricolă franceză începând cu 1882. Cheltuielile energetice corespund hrănirii țăranilor (hrana fermierului) și a animalelor de tracțiune separate între energia necesară pentru muncă (tracțiune) și energia necesară pentru întreținerea animalelor (întreținere), combustibili pentru mașini agricole (mașini cu combustibil), pentru fabricarea îngrășămintelor azotate, fosfat și potasiu (îngrășăminte), pentru încălzirea serelor (sere)), funcționarea clădirilor pentru animale și a mașinilor asociate (LV) instalații), fabricarea de produse fitosanitare și irigații (altele). Modificările ratei de returnare a energiei (EROI), în eficiența energetică a lucrărilor mecanice (eficiența tracțiunii) și în autosuficiența energetică a fermelor (autosuficiență energetică) sunt prezentate în graficul de jos. Figura din Harchaoui și Chatzimpiros (2018) [8] .
Apoi, schimbare radicală. În doar douăzeci de ani (1950-1970), caii, boii și vacile de pescuit sunt înlocuite cu tractoare și energia musculară cu ulei. Tracțiune motorizată a mașinilor agricole este de aproximativ trei ori mai eficient [9] decât tracțiunea animală, în principal din două motive: în primul rând datorită diferenței de performanță dintre un mușchi (aproximativ 25% [10]) și un motor al tractorului (aproximativ 45% [11]); pe de altă parte, deoarece un tractor consumă energie doar atunci când este utilizat, spre deosebire de un cal, care trebuie alimentat constant.
Dar noile nevoi energetice contrabalansează această îmbunătățire. În primul rând, creșterea utilizării îngrășăminte minerale. Îngrășămintele cu azot sunt produse printr-un proces industrial, spune Haber-Bosch, care necesită o cantitate mare de gaze naturale din combustibilii fosili. Îngrășămintele cu fosfat și potasiu sunt produse prin exploatare și, prin urmare, necesită energie sub formă de produse petroliere pentru a conduce excavatoare, buldozere și camioane.